大學物理實驗：雙蹤示波器的使用

1、 雙蹤示波器的使用 2014級預習要求1、示波器的基本原理2、實驗內容 （1）熟悉示波器各按鍵基本功能（型號：ss-7802A） （2）熟悉信號發(fā)生器（型號：DG1022U)基本功能 （3）了解如何觀察正弦波信號 （4）了解如何測量正弦波的電壓和頻率 （5）了解如何觀測李薩如圖示波器原理示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質的屏面上，就可產生細小的光點。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。組成：顯

2、示電路包括示波管及其控制電路兩個部分。示波管是一種特殊的電子管，是示波器一個重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉系統(tǒng)和熒光屏3個部分組成。 （1）電子槍 電子槍用于產生并形成高速、聚束的電子流，去轟擊熒光屏使之發(fā)光 。 (2)偏轉系統(tǒng) 它由兩對相互垂直的平行金屬板組成，分別稱為水平偏轉板和垂直偏轉板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運動。（3）熒光屏 熒光屏位于示波管的終端，它的作用是將偏轉后的電子束顯示出來，以便觀察。在示波器的熒光屏內壁涂有一層發(fā)光物質，因而，熒光屏上受到高速電子沖擊的地點就顯現出熒光。 垂直（Y軸）放大電路 由于示波管的偏轉靈敏度甚低，所以一般的被測信號電壓都要先經過垂

3、直放大電路的放大，再加到示波管的垂直偏轉板上，以得到垂直方向的適當大小的圖形。水平（X軸）放大電路 由于示波管水平方向的偏轉靈敏度也很低，所以接入示波管水平偏轉板的電壓（鋸齒波電壓或其它電壓）也要先經過水平放大電路的放大以后，再加到示波管的水平偏轉板上，以得到水平方向適當大小的圖形。 掃描與同步電路 掃描電路產生一個鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內連續(xù)可調。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發(fā)出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時間成正比的水平位移，即形成時間基線。這樣，才能把加在垂直方向的被測信號按時間的變化波形展現在熒光屏上 。要想在屏上看見穩(wěn)定的縱偏板電壓的波形1.橫偏板必須加

4、上鋸齒波電壓，把縱偏板電壓產生的垂直亮線展開來。這個展開過程稱為“掃描”。也叫線掃描。線掃描能把縱偏板電壓波形如實地描繪出來。如果橫偏板加非鋸齒波，則為非線性掃描，描出來的圖形將不是原來的波形，如“李薩如圖形”。2.縱偏電壓和橫偏電壓振動周期應嚴格地相同，或者后者是前者的整數倍，即 要想在屏上看見李薩如圖形 縱偏板上加正弦電壓，橫偏板同時也加上另一正弦電壓。 李薩如圖可用于測量未知頻率。假想對圖形作一條水平割線和一條垂直割線（這兩條割線均應與圖形有最多的相交點）。設水平割線與圖形交點數為nx ，垂直割線與圖形的交點數為ny ，則有示波器是用來觀察隨時間變化的電壓波形。X軸代表時間，Y軸代表電壓

5、。實驗內容1、熟悉示波器各按鍵功能觸發(fā)信號觀察波形時選時基模式，此處有時間標稱值顯示。XY模式時無顯示。1. 觀察波形時選擇時基模式（按壓A鍵），掃描模式選擇AUTO。2. 選擇要觀察的通道（CH1還是CH2）。觀察波形一般選擇AUTO掃描模式CH1選擇CH2選擇CH1顯示CH2顯示觸發(fā)信號頻率XY模式時基模式XY模式時無時間標稱值顯示輸入方式AC/DC按下GND鍵后，有接地符號顯示，但在觀察波形時不能選擇接地，否則無波形顯示。CH1的電壓衰減調節(jié) CH2的電壓衰減調節(jié)AC表示輸入方式為交流，DC表示輸入方式為交直流。1.在沒有特殊要求的情況下，觸發(fā)源選擇與輸入信號源保持一致。并調節(jié)觸發(fā)電平旋

6、 鈕，使“已捕獲”燈亮起。2.電壓標稱值表示Y軸方向上每一大格所代表的電壓值。3.時間標稱值表示X軸方向上電子束每掃描一大格所需要的時間。 準備燈已捕獲燈觸發(fā)電平旋鈕觸發(fā)信號源的選擇電壓標稱值時間標稱值掃描時間調節(jié)旋鈕ALT(交替）適合高頻CHOP（斷續(xù)）適合低頻信號發(fā)生器：信號發(fā)生器：1、開機后： CH1默認輸出為：1000Hz正弦波 CH2默認輸出為：1500Hz鋸齒波2、輸出端口左側 output亮，才有信號輸出3、改變輸出頻率：輸入數字，選擇正確的單位4、觀察李薩如圖形，兩路輸出都要是正弦波 2、觀察波形（正弦波信號）的步驟1）選擇時基模式。（A按鍵）2）選擇AUTO掃描方式。（AUT

7、O按鍵）3）選擇要觀察的通道以及（AC或DC）輸入方式。 （CH1，CH2，AC，DC按鍵）不能接地(GND)。4）選擇自身信號為觸發(fā)信號，調節(jié)觸發(fā)電平大小。 (Source按鍵，TRIG LEVEL旋鈕） 在沒有特殊要求的情況下，觸發(fā)源選擇與輸入信號源保持一致(Source按鍵）。并調節(jié)觸發(fā)電平旋鈕（TRIG LEVEL旋鈕） ，使“已捕獲”燈亮起。5）調節(jié)合適的電壓衰減（改變Y軸幅度）和掃描時間 （改變X軸的周期數）。（電壓衰減旋鈕，掃描時 間調節(jié)旋鈕）3、測量正弦波信號（電壓，頻率）按壓此鍵即可出現水平標線光標出現就可以調節(jié)該標線的位移改變光標的選擇峰頂到峰谷在Y軸上投影的格數（大格為基

8、數小數點后一位）示波器讀數（電壓）（電壓）標稱值圖形格數D：峰頂到峰谷在Y軸上投影的格數讀到小數點后一位示波器讀數（電壓）波形一個周期在X軸上投影的格數（大格為基數小數點后一位示波器的讀數（頻率）（時間）標稱值觸發(fā)信號頻率圖形格數D：波形一個周期在X軸上投影的格數 （讀到小數點后一位）示波器的讀數（頻率）XY模式時X軸輸入多余顯示的斜線可以按壓CH1來消除XY模式XY模式時X軸幅度調節(jié)XY模式時Y軸幅度調節(jié)X軸輸入Y軸輸入XY模式時y軸輸入X軸切割線與李薩如圖相交的交點數NxY軸切割線與李薩如圖相交的交點數NyX軸切割線與李薩如圖相交的最大交點數nxY軸切割線與李薩如圖相交的最大交點數ny4、觀察李薩如圖步驟：1）選擇XY模式2）打開通1，2通道。（CH1為X輸入，CH2為Y輸入）3）調節(jié)X